一种三机热备份实时系统同步事件响应的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航天器上的多机热备份控制系统计算机，具体的，涉及一种基于三机热备份实时系统同步事件响应的方法。
【背景技术】
[0002]从月地转移返轨道精准返回地球的系统控制方案具有技术难度大，可靠性、安全性要求高的特点。其中制导、导航与控制计算机应用软件作为制导、导航与控制分系统的重要组成部分对返回方案的成功具有决定性作用。
[0003]返回器控制计算机采用三机热备份结构。在返回再入过程中，随时会有各种异步事件需要软件进行处理，如地面上注数据、指令，舱器结构发生变化、数管广播转发各种数据等，由于飞行环境的干扰，例如剧烈的振动、进入电磁盲区等，三极热备份结构各个系统的单机软件在运行过程中难以保持指令级同步，这些随机事件的查询响应时刻存在一定的时间差，各单机响应事件时有可能会产生时序上的差别，导致三机不同步的事件发生。
[0004]为了提高软件的可靠性和安全性，必须对返回再入过程中的异步事件进行同步响应处理，保证三机同步运行，从而提高软件运行的可靠性，确保顺利完成从月地轨道返回地球的科研试验任务。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题为:提供一种基于三机热备份实时系统的时间同步响应的方法，以对返回再入过程中的异步事件进行同步响应处理，保证三机同步运行，从而提高软件运行的可靠性。
[0006]本发明的技术方案为:一种基于三机热备份实时系统同步事件响应的方法，三机热备份实时系统包括三台独立运行的单机，三台单机相互之间在每个控制周期定时通讯、交换数据，每一控制周期每个单机运行包括以下步骤:S1、查询是否有需要处理的事件；S2、当需要处理的事件到来时，记录本机的事件状态；S3、记录事件状态后与其他单机相互交换信息，查询其他单机是否有事件状态；S4、选择执行以下二种动作中的一种:S41、若步骤S3中查询到三台单机均有事件状态，则开始响应事件，处理数据；或S42、若步骤S3中查询到有一台或两台单机未有事件状态，则等待一个控制周期。
[0007]还包括，S5、若是在上一个控制周期中执行了步骤S42，已经等待了一个控制周期，则在当前周期响应事件、处理数据。
[0008]进一步地，单机中设有等待计数，等待计数在步骤S42中等待一个控制周期时加1，在步骤S5后归零。
[0009]本发明与现有技术相比的优点在于:通过单机之间的信息交换，根据收到事件的状态，决定是否使用数据信息，在信息不同步时等待一拍，提高热备份系统的可靠性和完备性。
【附图说明】
[0010]图1示出了本发明的一种基于三机热备份实时系统同步事件响应的方法的步骤图。
【具体实施方式】
[0011]本发明提供一种主动交会对接航天飞行器的三机热备份系统中的实时系统同步事件响应的方法，综合考虑容错状态，根据收到事件的状态，决定是否使用数据信息。在确保在三机都收到数据的情况下，才使用收到的数据。本发明将三机的状态信息综合考虑，提高热备份系统的可靠性和完备性。本方法适用于对时序要求较高但功能复杂、容错信息量较大的多机热备份冗余系统。
[0012]参见图1所示，本发明的三机热备份实时系统装在返回飞行器上，包括三台相同的单机，且三台单机相互之间在每个控制周期(每一拍)定时通讯、交换数据。三机热备份系统中的每个单机均按如下步骤进行:
[0013](I)查询是否有随机事件发生。
[0014]查询是否有需要处理的随机事件到来。若有事件发生到来，不是立即处理，而先记录本机事件状态。
[0015](2)三机交换状态。
[0016]各单机之间相互交换信息，查询是否有事件到来状态。
[0017](3)进行同步处理
[0018]若三机都查询到新的随机事件，则开始响应该事件，响应上行信息、处理数据，并将数据处理完成标志设为有效；否则，若是有一机或两机未收到，则等待计数加1、延迟一拍响应，以等待本拍未查询到异步事件的单机，保证三机同步处理该事件，并且对事件的总体响应时延不会很长，依然满足系统要求。若判断了已经等待一拍后，可以此时再处理数据，也可以再等待直至全部单机均有事件状态；数据处理完成后，将等待计数的数值清零。
[0019]经过测试表明，应用了本发明算法后，三机热备份实时系统的时序同步性良好，提高了系统运行的安全性、可靠性，保证了系统在复杂时序下的稳定性。
[0020]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种三机热备份实时系统同步事件响应的方法，所述三机热备份实时系统包括三台独立运行的单机，其特征在于，三台所述单机相互之间在每个控制周期定时通讯、交换数据，每一控制周期每个单机运行包括以下步骤: 51、查询是否有需要处理的事件； 52、当所述需要处理的事件到来时，记录本机的事件状态； 53、记录所述事件状态后与其他单机相互交换信息，查询其他单机是否有所述事件状态； 54、选择执行以下二种动作中的一种:S41、若步骤S3中查询到三台单机均有所述事件状态，则开始响应所述事件，处理数据；或342、若步骤S3中查询到有一台或两台单机未有所述事件状态，则等待一个控制周期。
2.根据权利要求1所述三机热备份实时系统同步事件响应的方法，其特征在于，还包括， 55、若是在上一个所述控制周期中执行了步骤S42，已经等待了一个所述控制周期，则在当前周期响应所述事件、处理数据。
3.根据权利要求1所述三机热备份实时系统同步事件响应的方法，其特征在于， 所述单机中设有等待计数，所述等待计数在所述步骤S42中等待一个控制周期时加1，在所述步骤S5后归零。
【专利摘要】本发明提供一种三机热备份实时系统同步事件响应的方法，三机热备份实时系统包括三台独立运行的单机，相互之间在每个控制周期定时通讯、交换数据，每一控制周期每个单机运行以下步骤：S1、查询是否有需要处理的事件；S2、当需要处理的事件到来时，记录本机的事件状态；S3、记录事件状态后与其他单机相互交换信息，查询其他单机是否有事件状态；S4、选择执行：S41、若步骤S3中查询到三台单机均有事件状态，则开始响应；或S42、若步骤S3中查询到有单机未有事件状态则等待一个控制周期。本发明通过单机之间的信息交换，根据收到事件的状态，决定是否使用数据信息，在信息不同步时等待一拍，提高热备份系统的可靠性和完备性。
【IPC分类】G06F11-16
【公开号】CN104636219
【申请号】CN201410771377
【发明人】张维瑾, 王婧, 王勇, 魏高乐, 张国峰, 黎藜, 乔德治, 董文强, 杨俊春, 张高
【申请人】北京控制工程研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月12日